[發(fā)明專利]天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動(dòng)機(jī)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710131419.0
• 申請(qǐng)日: 2007-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN101131471A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)民;李國(guó)平;張志永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)南京天文光學(xué)技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G02B23/00
• 分類號(hào): G02B23/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所
• 代理人: 栗仲平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天文望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu)，具體涉及一種天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，隨著多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展，大量的光纖和光纖定位驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電線需要從焦面板(安裝光纖和光纖驅(qū)動(dòng)單元的圓盤)處通過旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)孔下引到控制室。望遠(yuǎn)鏡工作過程中焦面板連同旋轉(zhuǎn)軸要旋轉(zhuǎn)一定的角度，如±25°。而所有線纜(包括光纖和電線，光纖數(shù)量從幾百根到幾千根不等)在旋轉(zhuǎn)軸的出口處，為了便于走線是固定不動(dòng)的。焦面板、桁架和旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)成一體。焦面板上有上千根光纖和上萬根電線。這么多光纖和電線成束后形成幾百根線纜。線纜一頭跟著焦面板和旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，另一頭從旋轉(zhuǎn)軸出來后，為了便于走線和排線而固定于旋轉(zhuǎn)軸基座。也就是說，這么幾百根線纜在幾米長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，一頭要跟著旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，另一頭要固定在旋轉(zhuǎn)軸基座上不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

因此在旋轉(zhuǎn)過程中線纜就像一根塑料棒被扭轉(zhuǎn)，這樣線纜就有可能相互纏繞、擠壓，甚至有被拉斷的可能。對(duì)于這一問題的解決主要有兩種方法：一是增加動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得線纜在焦面板旋轉(zhuǎn)過程中跟著旋轉(zhuǎn)；另一種方法是不作處理，讓線纜在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)處于自由狀態(tài)。第一種方法的最大缺點(diǎn)會(huì)增加擋光面積，而使聚光面積減少。眾所周知，聚光面積對(duì)于天文望遠(yuǎn)鏡是非常重要的。第二種方法在線纜較少的情況(如幾十根)可以采用，但對(duì)于上千根線纜顯然不合適，因?yàn)樽杂蔂顟B(tài)下，下面的線纜被上面的線纜壓住，在旋轉(zhuǎn)拉動(dòng)的過程中很容易被拉斷。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在望遠(yuǎn)鏡工作過程中保護(hù)其中的線纜(包括光纖和電線)不被損壞，可以避免線纜相互纏繞、被扭轉(zhuǎn)、擠壓甚至被拉斷的現(xiàn)象。

完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是，

天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，線纜通過旋轉(zhuǎn)軸的入口與旋轉(zhuǎn)軸的出口設(shè)置，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)放置有若干個(gè)線纜支撐板，所述的支撐板上設(shè)有若干個(gè)線纜孔，所述的線纜分別穿過支撐板上的各個(gè)線纜孔，并與支撐板固定；

支撐板周邊布有若干個(gè)支撐桿，支撐桿兩頭設(shè)有球軸承，支撐板在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過該球軸承實(shí)現(xiàn)；

各支撐板彼此連接，其連接方式是：在各支撐板邊緣設(shè)有若干撥桿，各撥桿的上端固定在上一個(gè)支撐板上(為了說明方便，將旋轉(zhuǎn)軸入口處的支撐板稱為第一塊支撐板，或稱為最上面的支撐板)，與該支撐板固聯(lián)，各撥桿的下端分別安裝在第二個(gè)支撐板邊緣上與撥桿相對(duì)應(yīng)的腰子槽內(nèi)，腰子槽的長(zhǎng)度根據(jù)兩塊支撐板之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角θ確定；撥桿插在腰子槽的中間位置；以下各支撐板與上一支撐板通過撥桿連接的方式以此類推；

同時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸入口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸固聯(lián)(即與旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng))；旋轉(zhuǎn)軸出口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸支撐底座固聯(lián)。

所述的“支撐板之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角θ”，是旋轉(zhuǎn)軸的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度nθ與支撐板數(shù)量n的比值。即各支撐板分別分擔(dān)的旋轉(zhuǎn)角度。

所述支撐桿長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況確定，以能夠穩(wěn)定支撐支撐板為宜。本發(fā)明推薦采用的長(zhǎng)度是：400毫米。

當(dāng)?shù)谝粔K支撐板隨同旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度達(dá)到θ角時(shí)，撥桿就帶動(dòng)第二塊一起轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣的道理，當(dāng)?shù)诙K支撐板相對(duì)于第三塊轉(zhuǎn)動(dòng)的角度達(dá)到θ角時(shí)，固定在第二塊支撐板上的撥桿就帶動(dòng)第三塊轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣，當(dāng)?shù)谌龎K支撐板相對(duì)于第四塊轉(zhuǎn)動(dòng)的角度達(dá)到θ時(shí)，固定在第三塊支撐板上的撥桿就帶動(dòng)第四塊一起轉(zhuǎn)動(dòng)。以此類推，第一塊支撐板相對(duì)于第n塊支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度就是nθ。θ角可根據(jù)所要轉(zhuǎn)動(dòng)的總角度和支撐板個(gè)數(shù)來確定。用支撐板將線纜支撐開，避免了線纜之間的相互纏繞擠壓，同樣也實(shí)現(xiàn)了大角度的轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，有以下優(yōu)化方案：

1、在各支撐板邊緣撥桿的同時(shí)，還設(shè)有若干條保護(hù)繩，各保護(hù)繩的兩端分別固定在上下兩塊相鄰支撐板的邊緣，保護(hù)繩的長(zhǎng)度比兩塊支撐板之間的線纜長(zhǎng)度略短(需考慮保護(hù)繩的伸長(zhǎng)量。例如，短4毫米)；

在第一塊板開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，拉力通過保護(hù)繩傳給第二塊板，線纜上沒有任何拉力。這樣對(duì)線纜起到了保護(hù)作用。一旦第一塊支撐板的撥桿開始撥動(dòng)第二塊板，保護(hù)繩就不起作用了，因?yàn)檫@時(shí)通過撥桿傳遞力，線纜上同樣沒有任何拉力。同樣，第二塊支撐板與第三塊支撐板之間、第三塊支撐板與第四塊支撐板之間也有保護(hù)繩，以此類推。

該保護(hù)繩可以是尼龍繩。布置方式可以是：在兩塊支撐板之間設(shè)有4根保護(hù)繩，分別在板的外圍成90°布置，如圖1所示。

2、在兩塊支撐板之間設(shè)有2根撥桿，分別在板的外圍成180°布置；